Ricercatori cinesi, utilizzando un computer quantistico D-Wave, affermano di aver eseguito quello che definiscono il primo attacco quantistico riuscito su algoritmi di crittografia ampiamente utilizzati, che rappresentano una “minaccia reale e sostanziale” per settori come quello bancario e militare, come riportato da SCMP. Il D-Wave Advantage, inizialmente progettato per applicazioni non crittografiche, è stato utilizzato per violare gli algoritmi strutturati SPN, ma non ha ancora decifrato codici di accesso specifici, evidenziando la natura iniziale di questa minaccia. Nonostante i progressi, i ricercatori riconoscono che limitazioni come l’interferenza ambientale, un hardware sottosviluppato e l’incapacità di sviluppare un singolo metodo di attacco per più sistemi di crittografia ostacolano ancora il pieno potenziale crittografico dell’informatica quantistica.
Titolo originale: Chinese Scientists Report Using Quantum Computer to Hack Military-grade Encryption, Matt Swayne, Ottobre 11, 2024, The Quantum Insider
Gli scienziati cinesi hanno montato con successo quello che sostengono essere il primo attacco efficace al mondo utilizzando un computer quantistico su metodi di crittografia ampiamente utilizzati, secondo un rapporto del South China Morning Post (SCMP). I ricercatori hanno riconosciuto che le limitazioni ostacolerebbero, almeno per ora, un hack quantistico completo.
L’avanzata, guidata da Wang Chao dell’Università di Shanghai, rappresenta una “minaccia reale e sostanziale” per i meccanismi di sicurezza utilizzati nei settori bancario e militare, come dettagliato nel loro articolo peer-reviewed pubblicato il 30 settembre sul Chinese Journal of Computers, una rivista accademica gestita dalla China Computer Federation (CCF).
Nonostante il campo dell’informatica quantistica generica sia ancora nelle sue fasi iniziali, senza rischi immediati per i moderni sistemi crittografici, gli scienziati stanno esplorando sempre più computer quantistici specializzati per potenziali usi e, nel caso della sicurezza informatica, per le vulnerabilità. Nel loro recente studio, il team di Wang ha utilizzato un computer quantistico della canadese D-Wave Systems per violare gli algoritmi crittografici, segnando una pietra miliare significativa.
Secondo SCMP, il team di ricerca ha utilizzato il computer quantistico D-Wave Advantage per indirizzare gli algoritmi Present, Gift-64 e Rectangle, chiamati rappresentanti chiave della struttura della rete di sostituzione-permutazione (SPN). Questa struttura è fondamentale per gli standard di crittografia avanzati (AES), un sistema ampiamente utilizzato nei protocolli di crittografia militare e finanziaria, secondo il giornale. Sebbene AES-256 sia spesso etichettato come di livello militare e considerato lo standard di crittografia più sicuro disponibile, lo studio suggerisce che i computer quantistici potrebbero presto minacciare tale sicurezza.
“Questa è la prima volta che un vero computer quantistico ha rappresentato una minaccia reale e sostanziale per più algoritmi strutturati SPN su larga scala in uso oggi”, ha scritto il team di Wang. Data la delicatezza della ricerca, Wang ha rifiutato di fornire ulteriori commenti a SCMP.
Il D-Wave Advantage, inizialmente progettato per applicazioni pratiche piuttosto che per attacchi crittografici, è stato precedentemente utilizzato da una serie di aziende e organizzazioni per esplorare attività nel settore della logistica e della finanza, ad esempio. SCMP riferisce che la macchina impiega una tecnica nota come ricottura quantistica, che simula un processo simile alla metallurgia in cui i materiali vengono riscaldati e raffreddati per aumentare la resistenza. Questo metodo consente al computer di risolvere rapidamente problemi matematici complessi.
Il principio alla base della ricottura quantistica prevede la ricerca dello stato energetico più basso, simile alla guida di una palla attraverso un paesaggio pieno di colline e valli. Gli algoritmi tradizionali devono esplorare ogni percorso, salendo e scendendo più volte. Tuttavia, il tunneling quantistico, un effetto in cui le particelle passano attraverso le barriere piuttosto che sopra di esse, consente al computer quantistico di trovare il punto più basso in modo più efficiente, aggirando gli ostacoli che i metodi classici non possono.
L’articolo di Wang descriveva questa tecnica come simile a un algoritmo di intelligenza artificiale in grado di ottimizzare le soluzioni su scala globale. Il suo team ha combinato l’algoritmo di ricottura quantistica con approcci matematici convenzionali per creare una nuova architettura computazionale. Il significato del lavoro di Wang, secondo l’esperto anonimo di SCMP, risiede nell’inquadrare un problema di crittografia del mondo reale come un problema di ottimizzazione binaria adatto a un computer quantistico.
Nonostante questo risultato, i ricercatori hanno riconosciuto gli attuali vincoli della tecnologia di calcolo quantistico. Nel rapporto, Wang ha affermato che, sebbene l’informatica quantistica sia promettente, il suo sviluppo è ostacolato da fattori ambientali, hardware immaturo e la difficoltà di ideare un singolo algoritmo di attacco in grado di violare più sistemi crittografici.
Lo studio sottolinea che, sebbene un computer quantistico non abbia ancora rivelato i codici di accesso specifici utilizzati negli algoritmi testati, è più vicino a farlo di quanto ottenuto in precedenza. Con l’avanzare della tecnologia, i ricercatori suggeriscono che ulteriori sviluppi potrebbero produrre attacchi quantistici più robusti. L’evoluzione in corso nell’informatica quantistica indica potenziali nuove vulnerabilità nei sistemi crittografici esistenti, poiché gli scienziati spingono i limiti di ciò che queste macchine possono realizzare, riferisce SCMP.
